目的

在金屬和其他無機材料中，碳和硫可以以多種方式結合。有些化合物容易裂解，因此單一元素的釋放也相當容易，而有些化合物則需要更大的能量才能釋放碳和硫。 當然，材料中的碳和硫濃度不必非常相似，這意味著「高碳濃度」、「低碳濃度」、「高硫濃度」和「低硫濃度」的各種組合都是可以考慮的。 Inductar CS cube® 的單一寬量程紅外線 (IR) 偵測器可輕鬆處理各種組合，如以下數據所示。

請記住：

硫含量非常高的材料可能需要較小的樣品量，以確保絕對硫濃度在檢測器的規格範圍內。

分析原理

樣品透過固態感應爐加熱到極高的溫度。碳原子和硫原子透過此過程與氧氣結合生成一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫。氣流經過加熱除塵器和除濕器純化後，然後透過單一寬範圍紅外線偵測器測定氣流中的二氧化硫濃度（見圖1）。因此，可以根據測得的二氧化硫濃度計算出樣品中的硫原子濃度。之後，氣體進入第三個高溫爐，二氧化硫和一氧化碳在此被氧化成三氧化硫和二氧化碳。三氧化硫 透過三氧化硫捕捉器從氣流中去除。最後，透過第二個寬範圍紅外線偵測器測量二氧化碳濃度，以計算出樣本中碳原子的總量。

寬量程與高低濃度雙紅外線偵測器

使用寬量程偵測器分別檢測碳和硫對使用者來說具有諸多優勢。首先，寬量程偵測器的優點在於無需在不同的高低IR之間切換，這意味著只需在整個偵測器量程內進行一次校正即可。對於硫，最大絕對硫濃度限制為 5mg。然而，透過使用較小的樣品量，即使是硫含量極高的材料也可以輕鬆分析。其次，儀器內建的紅外線偵測器數量較少，因此有可能縮小儀器的體積。

因此，與市面上其他分析儀相比，Inductar CS Cube 僅佔用極小的檯面空間，間接降低了儀器的運作成本，因為寶貴的檯面空間可以用於其他用途。 此外，使用寬量程紅外線偵測器還可以降低偵測器損壞時可能產生的潛在成本。這項經濟優勢不容忽視。

實際測試

以各種鋼和鑄鐵樣品為例（表1），展示了寬量程紅外線偵測器在各種不同濃度組合下測定碳和硫的能力。所有樣品均採用相同的方法（預設方法「鋼」）進行分析，使用500mg樣品和2匙EXACC WS鎢/錫助熔劑。

每個樣品重複分析三次。 尤其值得關注的是不同碳濃度和「低硫濃度」的組合，如下表數據對比所示，該組合已被證明能夠正常運作。數據顯示，9 μg至25 mg之間的絕對硫濃度不受不同濃度碳燃燒的影響。

圖 1. inductar CS cube的功能原理。

表 1：在整個測量範圍內，碳濃度變化對硫分析結果沒有影響的證明（以鋼和鑄鐵為例）。

* 每個樣品重複分析 3 次

討論及總結

每種材料均進行了三次重複分析，並使用Inductar CS cube以燃燒法成功測定了碳和硫的濃度。分析值與標準值的比較證明了Inductar CS cube在整個偵測器系列中對碳和硫的分析結果的高品質。由於對樣品均勻性和製備要求低，且結果快速且準確，使用Inductar CS cube進行元素分析非常適合研發、製程控制和品質控制。

資料來源:elementar官網